Wieso bewegt sich Licht zweier gegenüber liegenden Lichtquellen nicht mit 2 x c aufeinander zu?
Wir alle kennen folgendes Beispiel: zwei Züge bewegen sich mit jeweils 100km/h. Nun lassen wir die beiden Züge aufeinander zu fahren. Ergebnis: sie bewegen sich relativ zueinander mit 200km/h.
Nun sollte man annehmen, dass es sich mit Licht genauso verhalten müsste. Das Licht, das unsere Sonne und beispielsweise Alpha Centauri A abgibt, müsste sich ja demnach mit ~600.000 km/s aufeinander zu bewegen. Wie ich nun schon öfter gehört und gelesen habe ist dies jedoch NICHT der Fall. Die Geschwindigkeit des Lichts relativ zueinander beträgt trotzdem nur Lichtgeschwindigkeit und nicht 2x Lichtgeschwindigkeit.
Ich empfinde diese Vorstellung offen gesagt als sehr verwirrend. Ist jemand hier, der das anschaulich erklären kann?
14 Antworten
Hallo Gnurpf!
Natürlich widerspricht das jeglicher Alltagserfahrung, die nur mit extrem geringeren Geschwindigkeiten als c zu tun hat, dennoch:
"... Die Zeit- und Ortskoordinaten, mit denen zwei gleichförmig bewegte Beobachter Ereignisse bezeichnen, hängen dann durch eine Lorentz-Transformation miteinander zusammen, statt wie in Newtons Mechanik durch eine Galilei-Transformation."
(Wikipedia)
http://www.rolfkrueger.net/2012/10/einsteins-relativitatstheorie-mal-richtig-gut-erklart/
(ein Film)
LG
Und lässt sich leider auch nicht mit dem Youtube Unblocker unblocken.
Sorry, ich konnte es mit einem schwachbrüstigen Netbook nicht testen :-(
Ergänzung
Die Relativgeschwindigkeit von 2 gegeneinander laufenden Lichtstrahlen kann man auch mit der erweiterten Additionsformel von A.Einstein berechnen,wenn man den Summanden mit der c-Konstante unter dem Bruchstrich mit dem Faktor
[m1(0)+m2(0) / m1(0)+m2(0)]
multipliziert.
Für die Geschwindigkeiten sind die Beträge einzusetzen.
Das Ergebnis ist dann
(|c1| + |c2|)/1 = |2c|
Besonders aufschlussreich ist dieses Beispiel auf Grund der Tatsache,dass in den auflaufenden Lichtstrahlen die Quellengeschwindigkeiten mit
mi(0>0
nicht mehr vorkommen und damit auch deutlich wird, dass die Bedingung der KONSTANZ der Lichtgechwindigkeit offenbar nur mit hilfe der Quellenbewegung zu stande kommt, was nur möglich ist, wenn mit der Lichtquelle ganz global ein verdeckter Träger verbunden ist, der sich mit der Bewegung der Quelle entsprechend verzerrt analog der Lorentz-Kontraktion
Damit ist dann der Bezug der Relativität auf den mathematischen Raum zum ersten mal deutlich in Frage gestellt.
Angenommen ich stehe als Beobachter auf der Erde und in zwei entgegengesetzten Richtungen in jeweils 100 Lichtjahren Abstand findet zeitgleich je eine Supernova statt, dann müßte ich, sollte die Relativitätstheorie stimmen, also 200 Jahre warten, um das Ereignis sehen zu können. Kann ich nicht wirklich glauben. Sicher mag es nichts geben, was sich schneller als das Licht fortbewegt, aber ich werde beide Supernovae trotzdem 100 Jahre nach ihrer Explosion gleichzeitig sehen können. Denn die Lichterscheinungen beider Supernovae bewegen sich mit Lichtgeschwindigkeit fort und demzufolge bewegen sie sich mit doppelter Lichtgeschwindigkeit aufeinander zu. Einen Widerspruch kann ich hier nicht erkennen, da sich ja, für sich genommen, auch nichts schneller als das Licht fortbewegt.
Ich sehe auch ein paar Probleme. z.B. heißt es ja in der Zeitdilataion "für bewegte Objekte vergeht die Zeit langsamer"
Aber was ist denn jetzt bewegt? Wenn ich mit einem Raumschiff an der Erde voreifliege; wer sagt, dass nicht das Raumschiff als Fixpunkt definiert werden kann und sich die Erde schnell bewegt...
Im Universum gibt es doch keinen Fixpunkt (oder hab ich da was falsch verstanden); also gibt es auch keine "Normalzeit"
Bitte urteilt nicht zu hart über meine Aussagen. Ich bin noch absoluter Relativitätstheorie-Neuling. Mein (weniges) Wissen darüber habe ich von Wikipedia und verschiedenen Youtube-Videos.
Eigentlich gibt es nichts !
die Normalzeit ist ein vom Menschen definiert Einheit um den Umlauf der Sonne um die Erde zu beschreiben. Und ebenso verhält es sich mit der Fixierung von Orten im Raum. Der Mensch erforscht nach und nach seine Umgebung und daher legen wir Dinge mal fest und einigen uns darauf ,damit es mal so sei. Bis dann ein oberschlauer Indianer kommt und uns sagt damit die Erde keine Scheibe sei. Und mit Zeitangaben ist es ebenso, denn wären wir alle noch Indianer, würden wie nicht von Stunden und Tagen sprechen sondern von Monden und Sonnen oder auch von vielen vergangen Wintern, wenn wir von vergangenen Jahre srechen wollten.
Praktischer und präziser sind jedoch Stunden, Minuten , Millisekunden usw.
Wer rechnet denn schon gern mit Monden ?
Also, wenn 2 Lichtrahlen aufeinander zulaufen, findet keine Addition ihrer Geschwindigkeiten nach dem Relativitäts-Prinzip statt.
Das liegt daran, dass sie beide keine Ruhemasse >0 haben, was aber mindestens für einen bewegten Körper des Additions-Systems gelten muss.
Man kann somit nicht das Additionsgesetz von parallelen Geschwindigkeits-Vektoren nach Einstein anwenden.
Damit ist in diesem Beispiel der Gültigkeitsbereich der Relativitäts-Theorie überschritten bzw nicht zuständig.
Beide Geschwindigkeiten der Lichtsrahlen können also absolut addiert werden und das gibt Vges= c1+c2= 2c.
Es ist nämlich ein gewaltiger Irrtum, dasses keine höheren Geschwindigkeiten
als v=c geben kann.
Einstein betrachtet nämlich nur dynamische Additions-Systeme in denen die Lichtgeschwindigkeit von Massenkörpern mit m(o)>0 eine obere Grenze darstellt - und damit müssen diese Körper auch berücksichtigt werden.
2 Lichtstrahlen die sich begegnen, können ohne Widerspruch in einem Spiegelsystem hin und her laufen und durchdringen sich dann in Form einer stehenden Welle mit Zonen der Abschwächung und Vestärkung ohne ihren
Lauf mit v=c im geringsten zu ändern.
Das weist auf einen verborgenen Träger des Lichtes hin, der mit der Lichtquelle verbunden ist und nur dann die Gesamt-Geschwindigkeit beeinflusst, wenn er sich selbst auch bewegt.
Das wird dann wieder vom Einsteinschen Additionsgesetz der Geschwindigkeiten richtig berechnet.
Das ist genau das Problem, was durch die spezielle Relativitätstheorie von Albert Einstein gelöst wurde. Die Antwort ist, daß die Lichtgeschwindigkeit konstant und die höchste zu erreichende Geschwindigkeit ist. Raum und Zeit beugen sich dieser Gesetzmäßigkeit. Einfacher ist es zu verstehen am Beispiel von zwei Betrachtern, die jeweils auf einer Kanonenkugel reitend aufeinander zufliegen, und zwar mit jeweils 80% Lichtgeschwindigkeit. Nach der pre-relativistischen Mechanik müsste deren Geschwindigkeit zueinander nun 160% der Lichtgeschwindigkeit betragen. Das ist aber nicht der Fall. Jeder der beiden Betrachter wird den anderen unter einer Geschwindigkeit wahrnehmen, die geringer als die Lichtgeschwindigkeit ist. Warum? Weil sich die Zeit dehnt so dass für den einen Betrachter die Zeit relativ zum anderen Betrachter langsamer vergeht. Wenn du das genau durchdenkst wirst du aber noch auf eine andere Frage kommen.
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